| 科学家破解神经反应速度的秘密 |
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| 中国科技信息网 2006-07-20 |
当你阅读到这些文字的那一瞬间，你的视觉神经已经按一定的顺序释放了数万个泡囊，撑开那些微小的表面气孔以便于将化学信号沿着这条神经线传递到下一个细胞，告知你的大脑你正在看什么，你的眼球下一步应该往哪里移动。
鉴于两项最新研究，其中一项由一名莱斯大学的生物化学本科生主要负责，该研究报告今日发布于网络版的《自然结构和分子生物学》，科学家们得以辨别一种主要的蛋白质的功能，神经细胞就是利用这种蛋白质来迅速传递信息的。
与我们身体内所有细胞都一样，神经细胞也是由一层膜状物包裹着，通过这薄薄的一层含脂组织可以将细胞内部与外界隔离开来。与其他细胞一样，神经细胞也使用一套复杂的蛋白质系统作为传感器、开关闸和催化剂，监视着外界，并决定打开隔膜通道的时机来进食、排泄并将化学物质传输到身体的其他部位。
多项研究表明，存在这么一组蛋白质，它们的名字叫“斯耐尔（SNARE）”，它们的作用就像是细胞的装卸码头经理，负责决定打开码头的时机以允许化学货物的装载发货。“斯耐尔”就通过他们的含脂膜状物为那些装着化学物质的“箱子”形成了一个入坞的港口。
这项研究的主要负责人，生物化学和细胞生物学的副教授詹姆士•麦克纽说“神经细胞是一种我们体内很特殊的几种细胞之一，这些细胞的细胞膜都是预先就有泡囊的，因为它们都必须随时准备好一得到通知，就将神经传递素释放至下一个神经细胞。”
“斯耐尔”在膜融合过程中起着相当关键的作用。它们监视细胞的外膜与包裹化学物质的膜物质的融合情况，通过它们的监视，这些化学物质能够得以输出，但是外界物质却不能进入。
麦克纽说，“在这些神经细胞的帮助下，我们都知道‘斯耐尔’为膜融合提供了机械能。此外，另一种叫做突触囊泡膜蛋白的蛋白质物质也起到了制动的作用。我们也知道在这个系统中存在一个化学性‘刹车’，这东西可以对预先的泡囊进行检查，但是有时准备释放。这些新的研究明显表明这个‘刹车’正是一种被称为‘复合体’的蛋白物质。”
莱斯的研究也是在麦克纽的实验室中进行的，参与实验的人员主要有研究生约翰娜•斯考布，对人工合成的、高度控制的膜和蛋白质的复合体进行了体外实验。通过这些实验，斯考布能够证实那些由“斯耐尔”制动的膜融合（指打开闸门使神经传递素离开神经细胞的动作）受到了“复合体”的抑制。
斯考布今年冬季将入学斯坦福大学研究生院就读，他认为，“通过半路中断融合过程，‘复合体’将会缩减信息转换的反应时间。从而，神经细胞基本上能够实现同步上传信息。”
麦克纽称，这项发现本身就已经得到6月22日网络杂志《科学》上一篇报告文章的证实。在该文中，哥伦比亚大学的詹姆士•罗斯曼与他的同事们利用“斯耐尔”从外部而不是从内部创造了变异的细胞。他们以这些细胞证实了“复合体”可能会抑制融合，使预期的融合过程发生意外。“‘复合体’就是一个刹车，”麦克纽说，“它传递的信息就是，‘停下来。除非得到突触囊泡膜蛋白的指令信号，否则不能再向前了。’”
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